本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
：，尤其涉及一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：：負(fù)載均衡是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理方面的一門重要的技術(shù)手段。利用負(fù)載均衡可以擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)使用代理軟件如nignx等的方案作為負(fù)載均衡是現(xiàn)有方案中較為常見的。但該方案中使用的是雙向代理，通常性能上存在一定的瓶頸，而且非常消耗宿主機的資源。使用代理軟件作為負(fù)載均衡，一般地需要對代理軟件進(jìn)行二次開發(fā)以應(yīng)對性能不高等問題。二次開發(fā)帶來的問題也是顯而易見的，穩(wěn)定性不高，需要一定的開發(fā)成本等等一系列的問題。再者，現(xiàn)有的云計算上的負(fù)載均衡方案缺乏彈性，對于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的突發(fā)增多的情況，或者在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不多時需要降低負(fù)載均衡占用云資源的時候，往往都需要人工手動處理。在現(xiàn)有負(fù)載均衡的方案中，除了上述基于代理軟件實現(xiàn)，有一種基于linux操作系統(tǒng)內(nèi)核ipvs模塊的高性能lvs負(fù)載均衡，該負(fù)載均衡方案可以實現(xiàn)單向代理。單向代理，即客戶端發(fā)送請求到負(fù)載均衡后，負(fù)載均衡只需負(fù)責(zé)將請求均衡分發(fā)到后端機器，而后端機器的響應(yīng)數(shù)據(jù)不需要再經(jīng)過負(fù)載均衡進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，響應(yīng)數(shù)據(jù)直接響應(yīng)到客戶端。同時，其基于ipvs模塊實現(xiàn)，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層就轉(zhuǎn)發(fā)離開，轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的路徑對比使用代理軟件要短很多?？墒?，現(xiàn)有的lvs負(fù)載均衡方案因為其復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流通路徑和復(fù)雜的配置，對于現(xiàn)有的云網(wǎng)絡(luò)來說比較難實現(xiàn)，因此通常只存在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的負(fù)載均衡方案缺乏彈性，負(fù)載均衡性能不高等問題，提出了一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法及系統(tǒng)，使得負(fù)載均衡具備彈性，有效提高負(fù)載均衡性能。一方面，本發(fā)明提供一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法，包括：云平臺創(chuàng)建負(fù)載均衡實例并添加后端實例，向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例，并對所述后端實例添加虛擬ip；云平臺下發(fā)負(fù)載均衡配置信息至負(fù)載均衡實例；負(fù)載均衡實例根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable；根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址為對應(yīng)的后端實例的mac地址，修改目標(biāo)ip為所述虛擬ip；為所述grouptable配置flowtable，通過所述flowtable將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)向所述grouptable中；sdn控制器接收客戶端發(fā)送的訪問請求，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述訪問請求發(fā)送至負(fù)載均衡實例；sdn控制器判斷所述訪問請求是否為負(fù)載均衡實例發(fā)出；如果是，則sdn控制器根據(jù)修改后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址尋找對應(yīng)的后端實例，下發(fā)正向規(guī)則使得所述訪問請求到達(dá)后端實例，并下發(fā)反向規(guī)則將后端實例的響應(yīng)發(fā)送至客戶端。進(jìn)一步地，所述云平臺向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例的注冊信息包括負(fù)載均衡字段，用于區(qū)別所述負(fù)載均衡實例和后端實例。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡配置信息包括后端實例信息；負(fù)載均衡實例根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable，包括：創(chuàng)建group，類型選擇select，并創(chuàng)建與各個后端實例對應(yīng)的bucket。進(jìn)一步地，根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，包括：根據(jù)類型選擇隨機執(zhí)行其中一個bucket。進(jìn)一步地，所述方法還包括：負(fù)載均衡實例實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量超過最高預(yù)設(shè)閾值或小于最低預(yù)設(shè)閾值，則負(fù)載均衡實例自適應(yīng)調(diào)整自身所占用的cpu數(shù)量和內(nèi)存。另一方面，本發(fā)明還提供一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制系統(tǒng)，包括：云平臺，用于創(chuàng)建負(fù)載均衡實例并添加后端實例，向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例，對所述后端實例添加虛擬ip，下發(fā)負(fù)載均衡配置信息至負(fù)載均衡實例；負(fù)載均衡實例，用于根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable，根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址為對應(yīng)的后端實例的mac地址，修改目標(biāo)ip為所述虛擬ip，為所述grouptable配置flowtable，通過所述flowtable將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)向所述grouptable中；sdn控制器，用于接收客戶端發(fā)送的訪問請求，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述訪問請求發(fā)送至負(fù)載均衡實例，判斷所述訪問請求是否為負(fù)載均衡實例發(fā)出，如果是，則sdn控制器根據(jù)修改后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址尋找對應(yīng)的后端實例，下發(fā)正向規(guī)則使得所述訪問請求到達(dá)后端實例，并下發(fā)反向規(guī)則將后端實例的響應(yīng)發(fā)送至客戶端。進(jìn)一步地，所述云平臺向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例的注冊信息包括負(fù)載均衡字段，用于區(qū)別所述負(fù)載均衡實例和后端實例。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡實例還用于創(chuàng)建group，類型選擇select，并創(chuàng)建與各個后端實例對應(yīng)的bucket。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡實例還用于根據(jù)類型選擇隨機執(zhí)行其中一個bucket。進(jìn)一步地，負(fù)載均衡實例還用于實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量超過最高預(yù)設(shè)閾值或小于最低預(yù)設(shè)閾值，則負(fù)載均衡實例自適應(yīng)調(diào)整自身所占用的cpu數(shù)量和內(nèi)存。本發(fā)明提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法及系統(tǒng)，至少包括如下有益效果：(1)基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的ovs負(fù)載均衡實例具備了彈性，可隨著流量的多少動態(tài)調(diào)整實例的規(guī)模，利用ovs實現(xiàn)單向代理的負(fù)載均衡，消除了雙向代理模式對負(fù)載均衡系統(tǒng)帶來的資源消耗，提高了負(fù)載均衡的性能；(2)實現(xiàn)了在虛擬機上搭建ovs作為負(fù)載均衡，增加了ovs在網(wǎng)絡(luò)處理方面的用途，可為后續(xù)基于ovs的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者提供可參考的藍(lán)本；(3)sdn控制器在下發(fā)正向規(guī)則的同時下發(fā)反向規(guī)則，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在到達(dá)sdn控制器后的詢問次數(shù)，從而降低了sdn控制器壓力，提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通速度。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法一種實施例的流程圖。圖2為本發(fā)明提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法中負(fù)載均衡實例上ovs的工作原理示意圖。圖3為本發(fā)明提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法中sdn控制器的工作流程示意圖。圖4為本發(fā)明提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例一參考圖1，本實施例提供一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法，包括：步驟s101，云平臺創(chuàng)建負(fù)載均衡實例并添加后端實例，向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例，并對所述后端實例添加虛擬ip；步驟s102，云平臺下發(fā)負(fù)載均衡配置信息至負(fù)載均衡實例；步驟s103，負(fù)載均衡實例根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable；步驟s104，根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址為對應(yīng)的后端實例的mac地址，修改目標(biāo)ip為所述虛擬ip；步驟s105，為所述grouptable配置flowtable，通過所述flowtable將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)向所述grouptable中；步驟s106，sdn控制器接收客戶端發(fā)送的訪問請求，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述訪問請求發(fā)送至負(fù)載均衡實例；步驟s107，sdn控制器判斷所述訪問請求是否為負(fù)載均衡實例發(fā)出；步驟s108，如果是，則sdn控制器根據(jù)修改后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址尋找對應(yīng)的后端實例，下發(fā)正向規(guī)則使得所述訪問請求到達(dá)后端實例，并下發(fā)反向規(guī)則將后端實例的響應(yīng)發(fā)送至客戶端。openvswitch是現(xiàn)有sdn網(wǎng)絡(luò)中一個重要的組件，簡稱ovs，是一個虛擬交換軟件，主要用于虛擬機vm環(huán)境，作為一個虛擬交換機，支持xen/xenserver,kvm,andvirtualbox多種虛擬化技術(shù)。ovs通常是基于物理機器傳遞虛擬機vm之間的流量，以及實現(xiàn)vm和外界網(wǎng)絡(luò)的通信。具體地，步驟s101中，云平臺創(chuàng)建負(fù)載均衡實例并添加后端實例，其中后端實例的回環(huán)網(wǎng)卡上添加一個指定的虛擬ip(如1.1.1.1)，該虛擬ip是負(fù)載均衡網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)時使用的，不會對其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。云平臺向sdn控制器注冊負(fù)載均衡實例的網(wǎng)卡，注冊信息包括了負(fù)載均衡字段，用于當(dāng)sdn控制器在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時區(qū)分該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是負(fù)載均衡實例還是后端實例。進(jìn)一步地，步驟s102中，云平臺下發(fā)負(fù)載均衡配置信息至負(fù)載均衡實例，負(fù)載均衡配置信息包括后端實例信息、監(jiān)聽的端口等信息。進(jìn)一步地，步驟s103中，負(fù)載均衡實例根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable，包括：創(chuàng)建group，類型選擇select，并創(chuàng)建與各個后端實例對應(yīng)的bucket。進(jìn)一步地，步驟s104中，根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，包括：根據(jù)類型選擇隨機執(zhí)行其中一個bucket；并修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址為對應(yīng)的后端實例的mac地址，修改目標(biāo)ip為所述虛擬ip，最后向外發(fā)送。進(jìn)一步地，步驟s105中，參考圖2，為所述grouptable配置flowtable，創(chuàng)建flow，根據(jù)負(fù)載均衡信息匹配目標(biāo)端口和協(xié)議類型，通過所述flowtable將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)向所述grouptable中。進(jìn)一步地，參考圖3，步驟s106-步驟s108中，客戶端發(fā)送訪問請求時，sdn控制器下發(fā)預(yù)設(shè)規(guī)則讓訪問請求到達(dá)負(fù)載均衡實例，當(dāng)該預(yù)設(shè)請求經(jīng)過負(fù)載均衡實例處理后，sdn控制器根據(jù)網(wǎng)卡信息和訪問請求的源ip判斷該訪問請求是否為負(fù)載均衡實例發(fā)出，如果是，則sdn控制器根據(jù)修改后的目標(biāo)mac地址找到目標(biāo)后端實例，并下發(fā)正向規(guī)則讓訪問請求到達(dá)目標(biāo)后端實例，同時，下發(fā)反向規(guī)則，反向規(guī)則中匹配指定的虛擬ip，并修改源ip為負(fù)載均衡實例的ip，讓后端實例的響應(yīng)數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端；如果否，則sdn控制器忽略該訪問請求。作為一種優(yōu)選的實施方式，所述方法還包括：負(fù)載均衡實例實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量超過最高預(yù)設(shè)閾值或小于最低預(yù)設(shè)閾值，則負(fù)載均衡實例自適應(yīng)調(diào)整自身所占用的cpu數(shù)量和內(nèi)存。本實施例提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制方法，至少包括如下有益效果：(1)基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的ovs負(fù)載均衡實例具備了彈性，可隨著流量的多少動態(tài)調(diào)整實例的規(guī)模，利用ovs實現(xiàn)單向代理的負(fù)載均衡，消除了雙向代理模式對負(fù)載均衡系統(tǒng)帶來的資源消耗，提高了負(fù)載均衡的性能；(2)實現(xiàn)了在虛擬機上搭建ovs作為負(fù)載均衡，增加了ovs在網(wǎng)絡(luò)處理方面的用途，可為后續(xù)基于ovs的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者提供可參考的藍(lán)本；(3)sdn控制器在下發(fā)正向規(guī)則的同時下發(fā)反向規(guī)則，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在到達(dá)sdn控制器后的詢問次數(shù)，從而降低了sdn控制器壓力，提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通速度。實施例二參考圖4，本實施例提供一種基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制系統(tǒng)，包括：云平臺1，用于創(chuàng)建負(fù)載均衡實例并添加后端實例，向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例，對所述后端實例添加虛擬ip，下發(fā)負(fù)載均衡配置信息至負(fù)載均衡實例；負(fù)載均衡實例2，用于根據(jù)所述負(fù)載均衡配置信息，在ovs上配置grouptable，根據(jù)所述grouptable選擇后端實例接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址為對應(yīng)的后端實例的mac地址，修改目標(biāo)ip為所述虛擬ip，為所述grouptable配置flowtable，通過所述flowtable將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)向所述grouptable中；sdn控制器3，用于接收客戶端發(fā)送的訪問請求，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則將所述訪問請求發(fā)送至負(fù)載均衡實例，判斷所述訪問請求是否為負(fù)載均衡實例發(fā)出，如果是，則sdn控制器根據(jù)修改后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)目標(biāo)mac地址尋找對應(yīng)的后端實例，下發(fā)正向規(guī)則使得所述訪問請求到達(dá)后端實例，并下發(fā)反向規(guī)則將后端實例的響應(yīng)發(fā)送至客戶端。進(jìn)一步地，云平臺1向sdn控制器注冊所述負(fù)載均衡實例的注冊信息包括負(fù)載均衡字段，用于區(qū)別所述負(fù)載均衡實例和后端實例。進(jìn)一步地，負(fù)載均衡實例2還用于創(chuàng)建group，類型選擇select，并創(chuàng)建與各個后端實例對應(yīng)的bucket。進(jìn)一步地，負(fù)載均衡實例2還用于根據(jù)類型選擇隨機執(zhí)行其中一個bucket。進(jìn)一步地，負(fù)載均衡實例2還用于實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量超過最高預(yù)設(shè)閾值或小于最低預(yù)設(shè)閾值，則負(fù)載均衡實例自適應(yīng)調(diào)整自身所占用的cpu數(shù)量和內(nèi)存。本實施例提供的基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡控制系統(tǒng)，至少包括如下有益效果：(1)基于云計算和sdn網(wǎng)絡(luò)的ovs負(fù)載均衡實例具備了彈性，可隨著流量的多少動態(tài)調(diào)整實例的規(guī)模，利用ovs實現(xiàn)單向代理的負(fù)載均衡，消除了雙向代理模式對負(fù)載均衡系統(tǒng)帶來的資源消耗，提高了負(fù)載均衡的性能；(2)實現(xiàn)了在虛擬機上搭建ovs作為負(fù)載均衡，增加了ovs在網(wǎng)絡(luò)處理方面的用途，可為后續(xù)基于ovs的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者提供可參考的藍(lán)本；(3)sdn控制器在下發(fā)正向規(guī)則的同時下發(fā)反向規(guī)則，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在到達(dá)sdn控制器后的詢問次數(shù)，從而降低了sdn控制器壓力，提升了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通速度。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12